Methodik zur Vorhersage der Werkzeugstandzeit bei Fertigungsprozessen mit Mehrflankenspänen am Beispiel des Kegelradfräsens

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Fritz Klocke
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2011 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 193918915

Durch das nicht reproduzierbare Verschleißverhalten der Werkzeuge beim Kegelradfräsen kommt es immer wieder zu Produktionsunterbrechungen, z. B. in Form von Werkzeugwechseln. Dieses Defizit in der Prozesssicherheit gilt es mit Hilfe einer Standzeitoptimierung der Werkzeuge zu vermeiden. Eine Standzeitoptimierung bietet somit ein hohes Potential zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Fräsprozesses. Diese Optimierung kann jedoch erst realisiert werden, wenn genaue Kenntnis über die Standzeit einzelner Werkzeugbereiche existiert, um hierauf aufbauend den Fertigungsprozess zu verbessern. Aufgrund der Komplexität ist es bisher nicht möglich, den Prozess des Kegelradfräsens hinsichtlich der Werkzeugstandzeit ausreichend zu bewerten. Im Rahmen dieses Vorhabens wird eine Methodik zur Vorhersage der Werkzeugstandzeit beim Kegelradfräsen entwickelt. Mit Hilfe der Methodik kann die Standzeit einzelner Schneidenbereiche im Vorhinein bestimmt werden. In Analogieversuchen werden signifikante Einflussgrößen auf den Werkzeugverschleiß in Form von Lastzyklen variiert und die Standzeit ermittelt. Die Methodik wird abschließend im Realversuch verifiziert. Mit Hilfe dieser Methodik wird es bereits im Vorfeld zu realen Versuchen möglich sein, verschiedene Fertigungsprozesse beim Kegelradfräsen sowie die Standzeit einzelner Schneidenbereiche zu beurteilen. Es ist somit zukünftig möglich den Fertigungsprozess zu optimieren, indem beispielsweise die Ausnutzung der Werkzeuge an den jeweiligen Prozessablauf angepasst werden kann. Hierdurch können kosten- und ressourcenintensive Vorversuche bei der Prozessauslegung sowie unerwünschte Prozessunterbrechungen in Form von Werkzeugwechseln vermieden werden.

• DFG Programme: Research Grants